High-throughput sintesi dei carboidrati e funzionalizzazione di nanoparticelle polianidride
Summary
In questo articolo, un metodo ad alta velocità viene presentato per la sintesi di oligosaccaridi e fissaggio alla superficie delle nanoparticelle polianidride per ulteriore uso in mira specifici recettori sulle cellule presentanti l'antigene.
Abstract
Approcci multidisciplinari che coinvolgono settori come la progettazione di materiale, le nanotecnologie, la chimica, immunologia e devono essere utilizzate per progettare razionalmente efficaci vettori vaccini. Nanoparticelle basate su piattaforme può prolungare la persistenza di antigeni del vaccino, che potrebbero migliorare vaccino immunogenicità 1. Vari polimeri biodegradabili sono stati studiati come veicoli di mandata del vaccino 1, in particolare, polianidride particelle hanno dimostrato la capacità di fornire il rilascio prolungato di antigeni proteici stabili e di attivare le cellule presentanti l'antigene e modulare le risposte immunitarie 2-12.
Il disegno molecolare di questi vettori vaccinali deve integrare la selezione razionale delle proprietà dei polimeri così come l'inserimento di opportuni agenti di targeting. Fabbricazione elevato throughput automatizzato di mira leganti e particelle funzionalizzate è un potente strumento che migliorerà la capacità di studiare una gamma range di proprietà e porterà alla progettazione di dispositivi riproducibili somministrazione del vaccino.
L'aggiunta di mira ligandi in grado di essere riconosciuto da specifici recettori sulle cellule immunitarie è stato dimostrato per modulare e adattare le risposte immunitarie di tipo C 10,11,13 recettori lectina (CLR) sono recettori di riconoscimento di pattern (PRRS) che riconoscono carboidrati presenti sul superficie di agenti patogeni. La stimolazione di cellule immunitarie attraverso CLR consente di internalizzazione maggiore di antigene e successiva esposizione per ulteriore attivazione delle cellule T 14,15. Pertanto, molecole di carboidrati svolgono un ruolo importante nello studio di risposte immunitarie, tuttavia, l'uso di queste biomolecole soffre spesso dalla mancanza di disponibilità di strutturalmente ben definiti e carboidrati puri. Una piattaforma di automazione basato sulla soluzione iterativa fase reazioni possono consentire rapida sintesi e controllato di queste molecole sinteticamente impegnativi utilizzando b significativamente più bassoOSTRUIRE quantità di blocchi rispetto ai tradizionali metodi in fase solida 16,17.
Qui riportiamo un protocollo per la soluzione automatizzata di sintesi in fase di oligosaccaridi come ligandi destinate mannosio-based con fluorous estrazione in fase solida per la purificazione intermedia. Dopo lo sviluppo di metodi automatici per rendere la base di carboidrati agente di targeting, si descrivono metodi per il loro fissaggio sulla superficie di polianidride nanoparticelle impiegando un set up robotizzato azionato da LabVIEW come descritto in precedenza 10. Funzionalizzazione superficiale con carboidrati ha dimostrato l'efficacia in termini di orientamento CLR 10,11 e aumentare il throughput del metodo di fabbricazione per portare alla luce le complessità associate a un sistema multi-parametrico sarà di grande valore (Figura 1a).
Protocol
Discussion
L'efficacia di carboidrati come agenti per il targeting nanoparticelle interazioni dirette alle cellule immunitarie è stato precedentemente dimostrato 10, 11. Precedente ricerca nei nostri laboratori hanno mostrato che gli zuccheri specifici collegati polianidride nanoparticelle sono in grado di indirizzare CLR differenti sulle cellule presentanti l'antigene (APC), migliorando così l'attivazione di cellule immunitarie che può essere importante per l'ulteriore attivazione delle cellule T <su…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori desiderano ringraziare l'US Army Medical Research e Materiel Command (Grant # W81XWH-10-1-0806) e il National Institutes of Health (Grant # AI091031 U19-01 e Grant # 1R01GM090280) per il sostegno finanziario. BN riconosce la cattedra Balloun in Ingegneria chimica e biologica e NLBP riconosce la cattedra di Ingegneria Interdisciplinare Wilkinson. Ringraziamo Julia Vela per la sua assistenza nello svolgimento degli esperimenti funzionalizzazione delle nanoparticelle.
Materials
| Name | Company | Catalog number |
| Motorized XYZ Stage: 3x T-LSM050A, 50 mm travel per axis | Zaber Technologies | T-XYZ-LSM050A-KT04 |
| NE-1000 Single Syringe Pump | New Era Pump Systems | NE-1000 |
| Pyrex* Vista* Rimless Reusable Glass Culture Tubes | Corning | 07-250-125 |
| ASW 1000 | Chemspeed Technologies | |
| LabVIEW | National Instruments | 776671-35 |
| SGE Gas Tight Syringes, Luer Loc | Sigma Aldrich | 509507 |
| XL-2000 Sonicator | Qsonica | Q55 |
| Mini-tube rotator | Fisher Scientific | 05-450-127 |
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